專利名稱：設(shè)置復(fù)合消氣裝置的線聚焦太陽能強化集熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種設(shè)置復(fù)合消氣裝置的線聚焦太陽能強化集熱管，其結(jié)構(gòu)充分兼顧了耐高溫、氣密性、高效率和低成本的要求，在裝置構(gòu)造上采用多種消氣劑和安裝結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)中高溫以及采用熔鹽和DSG傳熱模式下的太陽能熱發(fā)電技術(shù)要求。該集熱管適用于高溫太陽能熱發(fā)電，屬太陽能熱利用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，國外在槽式線聚焦太陽能集熱管上使用的消氣劑及其結(jié)構(gòu)有所差別，Solel公司使用的消氣劑采用平面板狀設(shè)計結(jié)構(gòu)以增大吸氣量，消氣劑安裝在一個長條金屬板上，并緊貼金屬管外壁固定，該消氣劑所起的作用如其在中國授權(quán)專利03825785. 8中所述的是“吸氫劑”。德國SCHOTT公司在中國專利200610080312. 3中將消氣劑做成圓形帶環(huán)安裝在卸載波紋管與端蓋之間，同時還專門設(shè)置了采用鈀金屬的“氫窗口”。但該公司在實際生產(chǎn)中選擇的是蒸散型環(huán)狀消氣劑，其結(jié)構(gòu)類似于我國全玻璃太陽能集熱管中使用的環(huán)狀消氣劑，通過一個卡子將消氣環(huán)直接固定在金屬管上。由于各企業(yè)采用的封接材料和封接工藝上存在差別，致使集熱管的氣密性和使用壽命有很大區(qū)別。除此之外，影響集熱管氣密性的因素還有很多，諸如玻璃金屬封接后的氣密性保證、金屬材料的氣體泄漏速率、金屬內(nèi)管的除氣狀況、膜層中的氣體含量、高溫條件下的氣體釋放以及傳熱工質(zhì)導(dǎo)熱油在高溫條件下裂解并通過金屬管溢氫問題，這些問題如得不到解決都將直接影響集熱管使用壽命。為此，SCHOTT公司在200610162523. 1專利中特別針對溢氫問題增加了含有氣體氪或氙的容器，通過高頻或激光加熱方式釋放稀有氣體，以期達到和氫氣混合降低熱傳導(dǎo)率，延長集熱管使用壽命。但從實際使用情況看，上述兩個企業(yè)都還沒有很好地解決慢漏氣和氫滲透問題。總之，在確保氣密性封接的基礎(chǔ)上合理使用消氣劑，是延長集熱管使用壽命的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。中國專利01224848. 7最先在玻璃金屬太陽能集熱管上使用了內(nèi)置波紋管和非蒸散型消氣劑兩項關(guān)鍵技術(shù)，發(fā)明人在得到唯一授權(quán)后對此進行了再開發(fā)，在專利200610076672. 6和200710090246. 2中除延續(xù)使用內(nèi)置波紋管和非蒸散型消氣劑(NEG)夕卜，也同時使用了蒸散型消氣劑(EG)。但從實例制作中發(fā)現(xiàn)，采用的鋇鋁鎳蒸散型消氣劑雖然有較好的吸附微量氣體的作用，但其最高使用溫度限于350度，因此在高溫環(huán)境中嚴(yán)重影響消氣劑的壽命和吸氣效果，而非蒸散消氣劑(NEG)在高溫環(huán)境中對氫氣存在可逆現(xiàn)象，如果安裝不當(dāng)或遇到聚光焦斑烘烤不僅不能保持氣密性，很可能加劇氫氣釋放。為進一步提高穩(wěn)定性和可靠性，不斷縮小與國外同類產(chǎn)品的差距，應(yīng)該在上述專利基礎(chǔ)上對線聚焦太陽能強化集熱管的消氣劑裝置進行優(yōu)化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是采用多種消氣劑和結(jié)構(gòu)組合，提高線聚焦太陽能強化集熱管的穩(wěn)定性和可靠性。采取的措施主要有三項，一是在集熱管內(nèi)部設(shè)置復(fù)合消氣裝置，二是改進玻璃金屬封接結(jié)構(gòu)，三是改進卸載裝置，減少氣體泄漏機率，同時為安裝復(fù)合消氣裝置創(chuàng)造條件。本發(fā)明所稱問題是由以下技術(shù)方案解決的設(shè)置復(fù)合消氣裝置的線聚焦太陽能強化集熱管由玻璃外管、玻璃截管、金屬內(nèi)管、金屬過渡環(huán)、金屬端蓋、鐵鎳可伐件、卸載波紋管、管接件、復(fù)合消氣裝置、排氣管、擾流片、玻璃封接料、鉛熱壓封接端保護裝置組成，其特征在于由鐵鎳可發(fā)件、金屬過渡環(huán)、金屬端蓋、卸載波紋管、管接件順序焊接組成的卸載裝置設(shè)置在集熱管兩端；卸載裝置分為外卸載或內(nèi)卸載兩種卸載模式；鐵鎳可伐件與玻璃外管或玻璃截管一端直接熱熔封接；鐵鎳可伐件與玻璃外管或玻璃截管一端的玻璃內(nèi)法蘭或外法蘭實施鉛熱壓封接；或鐵鎳可伐件為帶凹形槽的焊接環(huán)，玻璃截管插入鐵鎳可伐件凹形槽內(nèi)通過玻璃封接料間接熱熔封接，鐵鎳可伐件另一端與卸載波紋管或金屬過渡環(huán)焊接；管接件和金屬內(nèi)管氬弧焊接；排氣管焊接在玻璃外管或玻璃截管上，經(jīng)真空排氣后在金屬內(nèi)管和玻璃外管之間構(gòu)成真空室；金屬內(nèi)管外表面真空濺射耐高溫選擇性熱吸收涂層；復(fù)合消氣裝置焊接固定在金屬內(nèi)管、或卸載裝置、或金屬端蓋、或金屬過渡環(huán)上，均設(shè)置在排氣管一側(cè)；鉛熱壓封接端設(shè)置保護裝置。所述玻璃外管選擇線膨脹系數(shù)為33X10_7°C的高硼硅玻璃管；高硼硅玻璃也稱派萊克斯玻璃，在我國太陽能熱水器行業(yè)應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，成本也很低，雖然線膨脹系數(shù)為33 X IO-V0C，很難和國內(nèi)的可伐合金材料匹配，但其物理性能很適合太陽能熱發(fā)電，特別適合鉛熱壓封接技術(shù)或玻璃封接料間接封接；或選擇線膨脹系數(shù)為(40-6 X10_7°C的中性5. 0硼硅玻璃，或中性5. 0無硼玻璃，滿足直接熔封接或間接封接需要；直接熔封接需特別注意退火去應(yīng)力，防止封接端玻璃析晶和炸裂，確保封接氣密性大于3 X 10_3。所述玻璃截管是根據(jù)使用要求切割玻璃外管而形成的玻璃短管，切割的目的是為了更好地實施玻璃和鐵鎳可伐件封接；采用熱熔直接封接工藝時應(yīng)注重退火去應(yīng)力；采用鉛熱壓封接時在玻璃外管或玻璃截管一端制作外法蘭或內(nèi)法蘭，法蘭端面平整。所述鐵鎳可伐件根據(jù)封接工藝分為三種結(jié)構(gòu)，直接熔封接工藝采用金屬環(huán)結(jié)構(gòu)，間接熔封接采用凹形槽金屬環(huán)結(jié)構(gòu)，熱壓封接采用端蓋結(jié)構(gòu)；一端與玻璃外管或玻璃截管封接，另一端與卸載波紋管或金屬過渡環(huán)焊接；優(yōu)選鐵鎳鈷玻封合金4E9、4J44，線膨脹系數(shù)在20-450°C時為(46-55) X 10_7°C，與中性5. 0玻璃外管的線膨脹曲線一致；鉛熱壓封接選擇鐵鎳可伐合金4J42、4J45，線膨脹系數(shù)在20-450°C時為(40-7 X 10—7°C ；壁厚以0. l-2mm為宜，優(yōu)選0. 7mm ；鐵鎳可伐件的預(yù)氧化處理是保證直接熔封接和間接封接氣密性的關(guān)鍵工藝，必須慎重對待；鉛熱壓封接應(yīng)注重對鐵鎳可伐件和玻璃法蘭的清洗，經(jīng)合理確定封接溫度、壓力、時間、封接氣氛后，確保獲得足夠的封接強度和氣密性。如圖1 ；圖2A、B ；圖3所示。所述玻璃封接料的線膨脹系數(shù)為(40-65) X 10_7°c，介于玻璃截管和鐵鎳可伐件之間，軟化和流散溫度為300-800°C;選擇的低熔玻璃粉氧化鉛含量介于30-60%;如玻璃外管為中性5. 0玻璃則可選擇無鉛低熔玻璃粉。所述卸載波紋管波節(jié)數(shù)在2-20波，波紋管壁厚為0. 15-0. 3mm，波高5_16mm，波距3-12mm,波紋管公稱通徑32_100mm ；抗疲勞壽命應(yīng)大于3萬次；優(yōu)選SUS304、321或SUS316、316L不銹鋼材料；泄漏率控制在工況120°C時為1. 33 X KTuiPa. m7sec。所述管接件采用SUS304、321或SUS316、316L高亮不銹鋼薄板；壁厚為0. 3_2mm。外卸載結(jié)構(gòu)用管接件為中心內(nèi)孔翻邊的板狀件，內(nèi)孔與金屬內(nèi)管焊接，平面段端部與卸載波紋管氬弧焊接或釬焊接；內(nèi)卸載結(jié)構(gòu)用管接件是經(jīng)拉伸工藝形成的一端縮口，另一端擴口的管狀件，鏡面朝內(nèi)面對金屬內(nèi)管；縮口端與金屬內(nèi)管氬弧焊接，擴口端與卸載波紋管焊接；鏡面高亮管接件可增強對金屬內(nèi)管熱輻射的反射效果。在以往的專利中大都忽略了對卸載波紋管的保護，實際上，在采用導(dǎo)熱油的槽式太陽能熱發(fā)電運行中，集熱管工況溫度主要運行在300至400度之間，而卸載波紋管的表面溫度一旦高于120°C，就將加快氣體泄漏速率，集熱管氣密性則迅速降低并形成惡性循環(huán)，即使采用消氣劑裝置也于事無補，所以管接件內(nèi)表面采用高亮不銹鋼以防止高溫烘烤卸載波紋管是很必要的，這是本專利的核心點之一。所述金屬端蓋為不銹鋼板材沖壓而成的中心開孔的凹形圓蓋，為適應(yīng)不同卸載結(jié)構(gòu)，分為兩種凹形結(jié)構(gòu)，一種淺凹，一種深凹；壁厚0. 3-2mm,優(yōu)選0. 7mm ；內(nèi)圓焊接卸載波紋管，外圓焊接鐵鎳可伐件或金屬過渡環(huán)；深凹形金屬端蓋專為復(fù)合消氣泵提供安裝位置。所述金屬過渡環(huán)為高亮不銹鋼薄板拉伸制作成的金屬圓環(huán)，鏡面朝外，壁厚0. 3-2mm,優(yōu)選0. 7mm ；一端與鐵鎳可發(fā)件焊接，另一端與金屬端蓋焊接；增設(shè)金屬過渡環(huán)的目的是一是組裝工藝需要，二是將內(nèi)卸載波紋管設(shè)置在金屬過渡環(huán)內(nèi)，可降低光輻照能量，三是為復(fù)合消氣泵提供安裝位置。所述金屬內(nèi)管公稱通徑在25-80mm之間，壁厚在0. 3_5mm之間，公稱壓力在0. 6-25MPa之間，優(yōu)選SUS304、321或SUS316、316L無縫不銹鋼管；或耐高溫、耐晶間腐蝕的超超臨界鍋爐用XA704、TP347H、SUPER304H、TP310HCbN合金無縫鋼管；金屬內(nèi)管為金屬直管，或波節(jié)管，或內(nèi)螺旋管，或外螺旋管，或在金屬直管表面有規(guī)則起苞的苞體波節(jié)管。金屬內(nèi)管的高溫除氣和表面氧化是保證集熱管氣密性的基礎(chǔ)，否則，金屬內(nèi)管本身高溫放氣就足以使復(fù)合消氣裝置飽和失效。所述擾流片為不銹鋼片，沖壓成尾翼狀，一端翻邊焊接在金屬內(nèi)管端口內(nèi)壁上，另一端適當(dāng)彎曲以擾動工質(zhì)流體，每個集熱管焊接一至三個擾流片；或擾流片設(shè)計成寬度與金屬內(nèi)管直徑相同的長方形或正方形，中間成梯形沖壓開口分別向兩邊翻邊，擾流片兩端焊接在金屬內(nèi)管一端的內(nèi)壁上，起雙向擾動流體作用；擾流片有益于破壞穩(wěn)流層，形成湍流傳熱，進而提高光熱轉(zhuǎn)換效率，降低熱輻射量和熱損失。如圖1、5、6所示。所述排氣管為33X 10_7°C的高硼硅玻璃管或中性5. 0硼硅玻璃管，內(nèi)徑8_20mm，熔接在玻璃外管或玻璃截管上。所述復(fù)合消氣裝置是指在集熱管內(nèi)同時分設(shè)含有蒸散型消氣劑(EG)和非蒸散型消氣劑(NEG)的金屬合金消氣裝置；復(fù)合消氣裝置選擇帶不銹鋼焊接或緊固支架的消氣環(huán)、或消氣棒、或消氣片、或消氣帶；所述蒸散型消氣劑(EG)為鋇鋁鎳消氣劑，支架焊點位于排氣管一側(cè)的金屬內(nèi)管上，或?qū)⑾麣猸h(huán)的不銹鋼支架焊接固定在卸載裝置一端，支架長度最少30-100mm，盡可能遠離卸載波紋管并貼近玻璃外管，高頻激活后鋇鋁膜應(yīng)清晰明亮；非蒸散型消氣劑(NEG)選擇鋯鋁(ZrAl)、或鋯釩鐵(&VFe)、或鋯石墨合金型吸氣劑，安裝在集熱管的另一端，或金屬內(nèi)管上、或卸載裝置上，遠離卸載波紋管并貼近玻璃外管；非蒸散型消氣劑(NEG)采用半圓形消氣帶結(jié)構(gòu)，通過支架焊接或緊固在卸載組件上，并位于排氣管一側(cè)，遠離卸載波紋管并貼近玻璃外管；非蒸散型消氣劑(NEG)可以單個或成組排列呈半圓形；支架長度和注意事項與蒸散型消氣劑(EG)相同，特別防止高頻激活消氣劑而損
6害卸載波紋管造成氣體泄漏；由于非蒸散型消氣劑(NEG)吸氣量大，特別是對氫氣吸附的能力要較蒸散型消氣劑(EG)強，因此在集熱管兩端安裝不同的消氣劑組成復(fù)合消氣裝置對保持集熱管真空度和延長使用壽命具有重要作用。為進一步提高集熱管真空度，也可以選擇內(nèi)置了非蒸散消氣劑的微型復(fù)合離子M (Mini-Combination IonPumps with NEG) ^^Η,Μ ^Μ. (Ion/Getter CombinationPumps)，統(tǒng)稱復(fù)合消氣泵；采用外卸載結(jié)構(gòu)的集熱管適合將復(fù)合消氣泵設(shè)置在集熱管內(nèi)部，安裝在金屬端蓋上；采用內(nèi)卸載結(jié)構(gòu)的集熱管適合將復(fù)合消氣泵設(shè)置在集熱管外部，安裝位置選擇在深凹形金屬端蓋或金屬過渡環(huán)上；均位于排氣管一側(cè)。如圖4、5所示。為防止因物理性損壞造成鉛熱壓封接端氣體泄漏，在熱壓封接端設(shè)置保護裝置，所述保護裝置為鋁合金、或不銹鋼薄板沖壓制作成圓圈，鋁合金圈分為前環(huán)和后環(huán)；前環(huán)為L形圓圈，后環(huán)為兩個半圓圈，前后環(huán)在熱壓封接端閉合后緊固；也可以將不銹鋼薄板沖壓成兩個帶U型槽的半圓圈，端部設(shè)有緊固孔，兩個半圓圈在熱壓封接端閉合后緊固。如圖2A、B所示。本發(fā)明同時使用蒸散型消氣劑(EG)和非蒸散型消氣劑(NEG)或復(fù)合消氣泵來制作復(fù)合消氣裝置，因零部件少，工藝簡單，并且根據(jù)材料優(yōu)選三種不同的玻璃金屬封接工藝和卸載結(jié)構(gòu)，可以確保線聚焦太陽能強化集熱管的真空度和使用壽命。


圖1是本發(fā)明內(nèi)卸載間接熔封接復(fù)合消氣棒示意2是本發(fā)明內(nèi)卸載熱壓封接復(fù)合消氣環(huán)示意3是本發(fā)明內(nèi)卸載直接熔封接復(fù)合消氣帶示意4是本發(fā)明內(nèi)卸載金屬過渡環(huán)安裝復(fù)合消氣泵示意5是本發(fā)明外卸載凹形金屬端蓋安裝復(fù)合消氣泵示意6是本發(fā)明擾流片安裝示意圖其中1玻璃外管、2金屬內(nèi)管、3鐵鎳可伐件、4卸載波紋管、5金屬端蓋、6管接件、7蒸散型消氣劑、8排氣管、9玻璃截管、10擾流片、11非蒸散型消氣劑、12復(fù)合消氣泵、13金屬過渡環(huán)、14封接端保護圈
具體實施例方式1、選擇蒸散型消氣劑(EG)或非蒸散型消氣劑(NEG)作為復(fù)合消氣裝置的吸氣材料，可以是帶不銹鋼焊接支架的消氣環(huán)、消氣棒、消氣片、消氣帶。2、蒸散型消氣劑為鋇鋁鎳消氣劑，主要吸附玻璃和金屬在高溫狀態(tài)下釋放的微量氣體；支架焊點盡可能貼近玻璃外管，并位于排氣管一側(cè)的金屬內(nèi)管上，以減少金屬內(nèi)管高溫烘烤。3、帶不銹鋼支架的蒸散型消氣環(huán)焊接在卸載裝置一端，支架長度距卸載裝置最少30-100mm，盡可能遠離卸載波紋管并貼近玻璃外管，高頻激活后鋇鋁膜應(yīng)在排氣管一側(cè)；特別防止高頻激活對卸載波紋管的影響。4、非蒸散型消氣劑(NEG)安裝在集熱管的另一端，或金屬內(nèi)管上，或卸載裝置上；支架長度和注意事項與蒸散型消氣劑(EG)完全相同；由于非蒸散型消氣劑(NEG)吸氣量大，特別是對氫氣吸附的能力要較蒸散型消氣劑(EG)強，因此在集熱管兩端分別安裝不同的消氣劑裝置對保持集熱管真空度具有重要作用；5、為進一步提高集熱管真空度，也可以選擇內(nèi)置了非蒸散消氣劑的微型復(fù)合離子M (Mini-Combination IonPumps with NEG) ^^Η,Μ ^Μ. (Ion/Getter CombinationPumps)的消氣裝置，由于受離子泵體積限制，安裝位置只能選擇卸載裝置為外卸載結(jié)構(gòu)的金屬端蓋或金屬過渡環(huán)上，或鐵鎳可發(fā)件上，可以固定在集熱管內(nèi)部，也可以固定在集熱管外部，但必須位于排氣管一側(cè)。由于高溫型非蒸散型消氣劑需要在真空條件下高溫激活，因此在激活過程中要防止高溫激活對離子泵內(nèi)部磁鋼產(chǎn)生不利影響。6、消氣劑的活力除了自身的性能以外，主要在于集熱管本身的封接技術(shù)和對材料的高溫除氣處理上。因為消氣劑的吸附量畢竟是有限的，如果發(fā)生慢漏氣則會加快消氣劑失效，所以上述有關(guān)封接結(jié)構(gòu)、工藝、材料、安裝位置等都會對集熱管真空度和消氣劑的壽命起到重要影響。7、為防止因物理性損壞造成鉛熱壓封接端氣體泄漏，在熱壓封接端設(shè)置保護裝置，所述保護裝置為鋁合金、或不銹鋼薄板沖壓制成圓圈狀，鋁合金圓圈分為前環(huán)和后環(huán)；前環(huán)為L形圓圈，后環(huán)為兩個半圓圈，前后環(huán)在熱壓封接端閉合后緊固；也可以將不銹鋼薄板沖壓成兩個帶U型的半圓圈，端部設(shè)有緊固孔，兩個半圓圈在熱壓封接端閉合后緊固。
權(quán)利要求
1.設(shè)置復(fù)合消氣裝置的線聚焦太陽能強化集熱管由玻璃外管、玻璃截管、金屬內(nèi)管、金屬過渡環(huán)、金屬端蓋、鐵鎳可伐件、卸載波紋管、管接件、復(fù)合消氣裝置、排氣管、擾流片、玻璃封接料、鉛熱壓封接端保護裝置組成，其特征在于由鐵鎳可發(fā)件、金屬過渡環(huán)、金屬端蓋、卸載波紋管、管接件順序焊接組成的卸載裝置設(shè)置在集熱管兩端；卸載裝置分為外卸載或內(nèi)卸載兩種卸載模式；鐵鎳可伐件與玻璃外管或玻璃截管一端直接熱熔封接；鐵鎳可伐件與玻璃外管或玻璃截管一端的玻璃內(nèi)法蘭或外法蘭實施鉛熱壓封接；或鐵鎳可伐件為帶凹形槽的焊接環(huán)，玻璃截管插入鐵鎳可伐件凹形槽內(nèi)通過玻璃封接料間接熱熔封接；鐵鎳可伐件另一端與卸載波紋管或金屬過渡環(huán)焊接；管接件和金屬內(nèi)管氬弧焊接；排氣管焊接在玻璃外管或玻璃截管上，經(jīng)真空排氣后在金屬內(nèi)管和玻璃外管之間構(gòu)成真空室；金屬內(nèi)管外表面真空濺射耐高溫選擇性熱吸收涂層；復(fù)合消氣裝置焊接固定在金屬內(nèi)管、或卸載裝置、或金屬端蓋、或金屬過渡環(huán)上，均設(shè)置在排氣管一側(cè)；鉛熱壓封接端設(shè)置保護裝置；1)所述玻璃外管選擇線膨脹系數(shù)為33X10_7°C的高硼硅玻璃管；或選擇線膨脹系數(shù)為(40-6 X 10-7/oC的中性5. 0硼硅玻璃；或選擇中性5. 0無硼玻璃；直接熔封接需特別注意退火去應(yīng)力，防止封接端玻璃析晶和炸裂，確保封接氣密性大于3X 10_3 ；2)所述玻璃截管是根據(jù)使用要求切割玻璃外管而形成的玻璃短管；采用熱熔直接封接工藝時應(yīng)注重退火去應(yīng)力；采用鉛熱壓封接時在玻璃外管或玻璃截管一端制作外法蘭或內(nèi)法蘭，法蘭端面平整；3)所述鐵鎳可伐件根據(jù)封接工藝分為三種結(jié)構(gòu)，直接熔封接工藝采用金屬環(huán)結(jié)構(gòu)，間接熔封接采用凹形槽金屬環(huán)結(jié)構(gòu)，熱壓封接采用端蓋結(jié)構(gòu)；一端與玻璃外管或玻璃截管封接，另一端與卸載波紋管或金屬過渡環(huán)焊接；優(yōu)選鐵鎳鈷玻封合金4E9、4J44，線膨脹系數(shù)在20-450°C時為(46-55) X 10_7°C，與中性5. 0玻璃外管的線膨脹曲線一致；鉛熱壓封接選擇鐵鎳可伐合金4J42、4J45，線膨脹系數(shù)在20-450°C時為(40-7 X 10—7°C ；壁厚以0. l_2mm 為宜，優(yōu)選 0. 7mm ；4)所述玻璃封接料的線膨脹系數(shù)為(40-65)X 10_7°C，介于玻璃截管和鐵鎳可伐件之間，軟化和流散溫度為300-800°C;選擇的低熔玻璃粉氧化鉛含量介于30-60%;如玻璃外管為中性5. 0硼硅或無硼玻璃則可選擇無鉛低熔玻璃粉；5)所述卸載波紋管波節(jié)數(shù)在2-20波，波紋管壁厚為0.18-0. 3mm,波紋管公稱通徑32-100mm ；抗疲勞壽命應(yīng)大于3萬次；優(yōu)選SUS304、321或SUS316、316L不銹鋼材料；泄漏率控制在工況 120°C 時為 1. 33 X IO-10Pa. m3/sec ；6)所述金屬端蓋為不銹鋼板材沖壓而成的中心開孔的凹形圓蓋，為適應(yīng)不同卸載結(jié)構(gòu)，凹形深度為兩種，一種淺凹，一種深凹；壁厚0. 3-2mm,優(yōu)選0. 7mm ；內(nèi)圓焊接卸載波紋管，外圓焊接鐵鎳可伐件或金屬過渡環(huán)；7)所述金屬過渡環(huán)為高亮不銹鋼薄板拉伸制作成的金屬圓環(huán)，鏡面朝外，一端與鐵鎳可發(fā)件焊接，另一端與金屬端蓋焊接；壁厚0. 3-2mm,優(yōu)選0. 7mm ；8)所述管接件采用SUS304、321或SUS316、316L高亮不銹鋼薄板；壁厚為0.3_2mm。外卸載結(jié)構(gòu)用管接件為中心內(nèi)孔翻邊的板狀件，內(nèi)孔與金屬內(nèi)管焊接，平面段端部與卸載波紋管氬弧焊接或釬焊接；內(nèi)卸載結(jié)構(gòu)用管接件是經(jīng)拉伸工藝形成的一端縮口，另一端擴口的管狀件，鏡面朝內(nèi)面對金屬內(nèi)管；縮口端與金屬內(nèi)管氬弧焊接，擴口端與卸載波紋管焊接；9)所述金屬內(nèi)管公稱通徑在25-90mm之間，壁厚在0.3_5mm之間，公稱壓力在0. 6-25MPa之間，優(yōu)選SUS304、321或SUS316、316L無縫不銹鋼管或耐高溫、耐晶間腐蝕的超超臨界鍋爐用XA704、TP347H、SUPER304H、TP310HCbN合金無縫鋼管；金屬內(nèi)管為金屬直管，或波節(jié)管，或內(nèi)螺旋管，或外螺旋管，或在金屬直管表面有規(guī)則起苞的苞體波節(jié)管；10)所述擾流片為不銹鋼片，沖壓成尾翼狀，一端翻邊焊接在金屬內(nèi)管端口內(nèi)壁上，另一端適當(dāng)彎曲以擾動工質(zhì)流體，每個集熱管焊接一至三個擾流片；或擾流片設(shè)計成寬度與金屬內(nèi)管直徑相同的長方形或正方形，中間成梯形沖壓開口分別向兩邊翻邊，擾流片兩端焊接在金屬內(nèi)管一端的內(nèi)壁上；11)所述排氣管為33X10_7°c的高硼硅玻璃管、或中性5. 0硼硅玻璃管、或中性5. 0無硼玻璃；內(nèi)徑3-20mm，熔接在玻璃外管或玻璃截管上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)置復(fù)合消氣裝置的線聚焦太陽能強化集熱管，其特征在于所述復(fù)合消氣裝置是指同時設(shè)置蒸散型消氣劑(EG)和非蒸散型消氣劑(NEG)的金屬合金消氣裝置；復(fù)合消氣裝置選擇帶不銹鋼焊接或緊固支架的消氣環(huán)、或消氣棒、或消氣片、或消氣帶；所述蒸散型消氣劑(EG)為鋇鋁鎳消氣劑，支架焊點位于排氣管一側(cè)的金屬內(nèi)管上，或?qū)⑾麣猸h(huán)的不銹鋼支架焊接固定在卸載裝置一端，支架長度最少30-100mm，盡可能遠離卸載波紋管并貼近玻璃外管，高頻激活后鋇鋁膜應(yīng)清晰明亮；非蒸散型消氣劑(NEG)選擇鋯鋁(ZrAl)、或鋯釩鐵arVFe)、或鋯石墨合金型吸氣劑，安裝在集熱管的另一端，或金屬內(nèi)管上、或卸載裝置上，遠離卸載波紋管并貼近玻璃外管；非蒸散型消氣劑(NEG)采用半圓形消氣帶結(jié)構(gòu)，通過支架焊接或緊固在卸載組件上，并位于排氣管一側(cè)，遠離卸載波紋管并貼近玻璃外管；非蒸散型消氣劑(NEG)可以單個或成組排列呈半圓形；支架長度與蒸散型消氣劑(EG)相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)置復(fù)合消氣裝置的線聚焦太陽能強化集熱管，其特征在于選擇內(nèi)置了非蒸散消氣劑的微型復(fù)合離子泵(Mini-Combination IonPumps with NEG)或消氣劑復(fù)合泵(Ion/Getter Combination Pumps)，統(tǒng)稱復(fù)合消氣泵作為復(fù)合消氣裝置的消氣元件；采用外卸載結(jié)構(gòu)的集熱管適合將復(fù)合消氣泵設(shè)置在集熱管內(nèi)部，安裝在金屬端蓋上；采用內(nèi)卸載結(jié)構(gòu)的集熱管適合將復(fù)合消氣泵設(shè)置在集熱管外部，安裝位置選擇在深凹形金屬端蓋或金屬過渡環(huán)上；均位于排氣管一側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)置復(fù)合消氣裝置的線聚焦太陽能強化集熱管，其特征在于所述鉛熱壓封接端保護裝置為鋁合金、或不銹鋼薄板沖壓制作成金屬圓圈；鋁合金圈分為前環(huán)和后環(huán)，前環(huán)為L形圓圈，后環(huán)為兩個半圓圈，前后環(huán)在熱壓封接端閉合后緊固；也可以將不銹鋼薄板沖壓成兩個帶U型槽的半圓圈，端部設(shè)有緊固孔，兩個半圓圈在熱壓封接端閉合后緊固。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種設(shè)置復(fù)合消氣裝置的線聚焦太陽能強化集熱管，其結(jié)構(gòu)充分兼顧了耐高溫、氣密性、高效率和低成本的要求，在裝置構(gòu)造上采用多種消氣劑和安裝結(jié)構(gòu)，同時對玻璃金屬封接結(jié)構(gòu)和卸載裝置進行了改進，以滿足中高溫以及采用熔鹽和DSG傳熱模式下的太陽能熱發(fā)電技術(shù)要求。該集熱管適用于中高溫太陽能熱發(fā)電，屬太陽能熱利用技術(shù)領(lǐng)域。
文檔編號F24J2/46GK102393094SQ20111040744
公開日2012年3月28日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者張建城 申請人:張建城